KR20030073293A - Exhaust valve system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 토출 밸브 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 클리어런스 체적을 최소화시킬 수 있는 토출 밸브 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a discharge valve system, and more particularly to a discharge valve system that can minimize the clearance volume.
클리어런스 체적이란 피스톤이 상사점에 도달했을 때의 실린더 내부 체적, 즉 간극에 의한 체적과, 실린더와 토출 밸브 사이에 존재하는 토출구 내부의 체적을 합한 것을 말하며, 현실적으로 그 체적을 0으로 하는 것은 불가능하다.The clearance volume is the sum of the volume inside the cylinder when the piston reaches the top dead center, that is, the volume due to the gap, and the volume inside the discharge port existing between the cylinder and the discharge valve. .
그러나, 압축성능 등을 고려하여 상기 클리어런스를 최소화하기 위한 조치가 요구되고 있다.However, measures for minimizing the clearance are required in consideration of compression performance and the like.
도 1은 종래의 토출 밸브 시스템이 적용된 왕복동식 압축기의 압축부를 개략적으로 나타낸 구조도이다.1 is a schematic structural diagram of a compression unit of a reciprocating compressor to which a conventional discharge valve system is applied.
도면을 참조하면, 종래 왕복동식 압축기의 압축부는 양측이 개방되어 있는 원통형의 실린더(11)와, 상기 실린더(11)의 일측에서 삽입되어져 상기 실린더(11) 내부를 왕복 운동하며 유체를 압축시키는 피스톤(12)과, 상기 실린더(11)의 개방된 양측 중에 상기 피스톤(12)이 삽입되는 측의 반대측에서 유체의 흐름을 제어하는 밸브 플레이트(13), 흡입 밸브(14), 토출 밸브(15)와, 상기 실린더(11)로 유입되고 상기 실린더(11)에서 토출되는 유체의 유로가 형성되어 있는 헤드 커버(16)로 이루어져 있다.Referring to the drawings, the conventional compression section of the reciprocating compressor is a cylinder (11) of both sides open, the piston is inserted from one side of the cylinder 11 to reciprocate the inside of the cylinder (11) to compress the fluid (12) and a valve plate (13), an intake valve (14), and a discharge valve (15) for controlling the flow of fluid on the opposite side of the open side of the cylinder (11) to the side where the piston (12) is inserted. And a head cover 16 in which a flow path of fluid flowing into the cylinder 11 and discharged from the cylinder 11 is formed.
보다 상세하게 설명하면, 상기 실린더(11)는 양측이 개방되어 있어 일측은 상기 피스톤(12)이 삽입되며, 다른 일측은 밸브 플레이트(13)와 흡입 밸브(14)와 토출 밸브(15) 및 헤드 커버(16)가 위치하여 유체의 흐름을 제어한다.In more detail, both sides of the cylinder 11 are open so that one side of the piston 12 is inserted, and the other side of the cylinder 11 has a valve plate 13, an intake valve 14, a discharge valve 15, and a head. A cover 16 is positioned to control the flow of fluid.
상기 피스톤(12)은 왕복동식 압축기 내 모터(미도시)의 회전에 의하여 상기 실린더(11)의 내부에서 직선 왕복 운동을 하는 부재로서, 왕복 운동에 따라서 흡입 및 압축 행정 사이클을 반복하게 된다.The piston 12 is a member that linearly reciprocates the inside of the cylinder 11 by the rotation of a motor (not shown) in the reciprocating compressor, and repeats the suction and compression stroke cycles according to the reciprocating motion.
한편, 상기 밸브 플레이트(13), 흡입 밸브(14), 토출 밸브(15) 및 헤드 커버(16)는 도면을 참조하면서 설명하도록 한다.Meanwhile, the valve plate 13, the suction valve 14, the discharge valve 15, and the head cover 16 will be described with reference to the drawings.
도 2는 종래의 왕복동식 압축기의 밸브 플레이트, 흡입 밸브, 토출 밸브 및 헤드 커버를 나타낸 개략도이다.2 is a schematic view showing a valve plate, an intake valve, a discharge valve and a head cover of a conventional reciprocating compressor.
도면을 참조하면, 밸브 플레이트(13)는 상기 실린더로 흡입 및 토출되는 유체의 흐름을 제어하는 상기 흡입 밸브(14)와 토출 밸브(15)를 지지하는 부재로서 유체의 흡입을 위한 흡입홀(13a)과, 유체의 토출을 위한 토출홀(13b)을 포함하고 있다.Referring to the drawings, the valve plate 13 is a member for supporting the suction valve 14 and the discharge valve 15 for controlling the flow of the fluid to be sucked and discharged into the cylinder, the suction hole (13a) for the suction of the fluid ) And a discharge hole 13b for discharging the fluid.
상기 흡입 밸브(14)는 상기 밸브 플레이트(13)와 실린더(11) 사이에 위치하는 부재로서 상기 밸브 플레이트의 흡입홀(13a)에 대응되는 위치에 흡입판(14a)이 형성되어 있다.The suction valve 14 is a member located between the valve plate 13 and the cylinder 11, and a suction plate 14a is formed at a position corresponding to the suction hole 13a of the valve plate.
또한, 상기 토출 밸브(15)는 상기 밸브 플레이트(13)와 헤드 커버(16) 사이에 위치하는 부재로서 상기 밸브 플레이트의 토출홀(13b)에 대응되는 위치에 토출판(15a)이 형성되어 있다. 상기 토출판(15a)은 피스톤의 압축시 높은 압력을 받게 되므로 밸브 스프링(15b)과 리테이너(15c)로 지지하여 압력에 의하여 쉽게 열리지 않도록 되어 있다.In addition, the discharge valve 15 is a member located between the valve plate 13 and the head cover 16, and the discharge plate 15a is formed at a position corresponding to the discharge hole 13b of the valve plate. . Since the discharge plate 15a is subjected to a high pressure when the piston is compressed, the discharge plate 15a is supported by the valve spring 15b and the retainer 15c so that it is not easily opened by the pressure.
상기 헤드 커버(16)는 상기 실린더 내로 흡입 또는 토출되는 유체의 유로를결정짓는 부재로서 상기 밸브 플레이트의 흡입홀(13a)에 대응되는 위치에 형성되어 있는 흡입관과, 토출홀(13b)에 대응되는 위치에 형성되어 있는 토출관을 포함하고 있다.The head cover 16 is a member that determines the flow path of the fluid sucked into or discharged into the cylinder, and is formed at a position corresponding to the suction hole 13a of the valve plate, and corresponds to the discharge hole 13b. And a discharge tube formed at a position.
이와 같은 구성을 갖는 종래의 흡입 밸브(14)와, 토출 밸브(15)를 포함하는 왕복동식 압축기의 동작을 살펴보면, 상기 피스톤(12)이 모터(미도시)의 회전에 의하여 상기 실린더(11)의 내부에서 후퇴하게 되면 압력이 낮아져 유체가 상기 흡입 밸브의 흡입판(14a)을 젖히며 상기 헤드 커버의 흡입관으로부터 흡입된다. 이렇게 흡입된 유체는 상기 모터의 회전에 의한 상기 피스톤(12)의 전진에 따라서 압축이 되며, 이렇게 압축된 유체는 밸브 스프링(15b), 리테이너(15c) 등에 의하여 지지되는 상기 토출 밸브의 토출판(15a)을 젖히며 상기 헤드 커버(16)를 통하여 외부로 빠져나가게 된다.Referring to the operation of a reciprocating compressor including a conventional suction valve 14 and a discharge valve 15 having such a configuration, the piston 12 is rotated by a motor (not shown), the cylinder 11 When retracted from the inside, the pressure is lowered, and the fluid is sucked from the suction pipe of the head cover while flipping the suction plate 14a of the suction valve. The sucked fluid is compressed according to the advancement of the piston 12 by the rotation of the motor, and the compressed fluid is discharge plate of the discharge valve supported by the valve spring 15b, the retainer 15c, or the like. Fold out 15a) and exit to the outside through the head cover 16.
그런데, 상기 피스톤(12)의 압축 공정시 상사점에 도달한 피스톤과 실린더 사이에는 어느 정도의 공간이 있게 되는데, 이것이 바로 클리어런스(clearance) 체적이 된다. 뿐만 아니라 종래의 토출 밸브 시스템에서는 토출 밸브(15)가 밸브 플레이트(13) 다음에 위치함으로서, 상기 밸브 플레이트(13)의 두께에 의해 형성된 공간만큼 더 많은 클리어런스 체적을 갖게 되어 압축 효율이 저하되는 문제점이 있다.By the way, there is a certain amount of space between the piston and the cylinder has reached a top dead center during the compression process of the piston 12, which is the clearance volume. In addition, in the conventional discharge valve system, since the discharge valve 15 is positioned after the valve plate 13, the clearance volume is increased as much as the space formed by the thickness of the valve plate 13, thereby lowering the compression efficiency. There is this.
상기 클리어런스 체적을 0으로 만드는 것은 불가능하지만, 압축 성능을 고려하여 이를 최소화하는 작업이 필요하다.It is impossible to zero the clearance volume, but there is a need for minimizing it in consideration of the compression performance.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 밸브 플레이트의 두께만큼 증가하는 클리어런스 체적을 제거하여 압축 성능을 향상시킨 토출 밸브 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and more specifically, an object of the present invention is to provide a discharge valve system which improves compression performance by removing a clearance volume increasing by the thickness of a valve plate.
도 1은 종래의 토출 밸브 시스템이 적용된 왕복동식 압축기의 압축부를 개략적으로 나타낸 구조도.1 is a schematic structural diagram of a compression unit of a reciprocating compressor to which a conventional discharge valve system is applied;
도 2는 종래의 왕복동식 압축기의 밸브 플레이트, 흡입 밸브, 토출 밸브 및 헤드 커버를 나타낸 개략도.2 is a schematic view showing a valve plate, an intake valve, a discharge valve and a head cover of a conventional reciprocating compressor.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 토출 밸브 시스템을 개략적으로 나타낸 분해 사시도.Figure 3 is an exploded perspective view schematically showing a discharge valve system according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
11...실린더12...피스톤11 cylinder 12 piston
13, 130...밸브 플레이트14...흡입 밸브13, 130 ... valve plate 14 ... suction valve
15...토출 밸브16, 160...헤드 커버15 ... Discharge valve 16, 160 ... Head cover
14a, 141...흡입판13a, 152, 131...흡입구14a, 141 ... suction plate 13a, 152, 131 ... suction
13b, 142, 132...토출구15a, 151...토출판13b, 142, 132 ... discharge outlet 15a, 151 ... discharge plate
15b, 153...밸브 스프링15c, 154...리테이너15b, 153 ... valve spring 15c, 154 ... retainer
140...흡입 밸브 시트150...토출 밸브 시트140 ... Suction valve seat 150 ... Discharge valve seat
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 실린더에서 압축된 유체를 토출하는 토출 밸브 시스템에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a discharge valve system for discharging a compressed fluid from a cylinder,
상기 실린더 끝단에 설치되며 흡입판과 토출구가 형성되어 있는 흡입 밸브 시트와; 상기 흡입 밸브 시트에 설치되며 토출판과 흡입구가 형성되어 있는 토출 밸브 시트와; 상기 토출 밸브 시트에 설치되며 흡입구와 토출구가 형성되어 있는 밸브 플레이트와; 상기 밸브 플레이트에 설치되어 상기 밸브 플레이트의 흡입구와 토출구를 통과한 유체의 이동 경로가 되는 헤드커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.A suction valve seat installed at the end of the cylinder and having a suction plate and a discharge port formed therein; A discharge valve seat installed at the suction valve seat and having a discharge plate and a suction port formed therein; A valve plate installed on the discharge valve seat and having a suction port and a discharge port formed therein; And a head cover installed at the valve plate and serving as a movement path of the fluid passing through the inlet and outlet of the valve plate.
여기서, 상기 토출 밸브 시트에는 토출판의 지지를 위한 밸브 스프링과 리테이너가 더 포함되는 것이 바람직하다.The discharge valve seat may further include a valve spring and a retainer for supporting the discharge plate.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 토출 밸브 시스템을 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.Figure 3 is an exploded perspective view schematically showing a discharge valve system according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 실린더 끝단에 설치되며 흡입판(141)과 토출구(142)가 형성되어 있는 흡입 밸브 시트(140)와; 상기 흡입 밸브 시트(140)에 설치되며토출판(151)과 흡입구(152)가 형성되어 있는 토출 밸브 시트(150)와; 상기 토출 밸브 시트(150)에 설치되며 흡입구(131)와 토출구(132)가 형성되어 있는 밸브 플레이트(130)와; 상기 밸브 플레이트(130)에 설치되어 상기 밸브 플레이트(130)의 흡입구(131)와 토출구(132)를 통과한 유체의 이동 경로가 되는 헤드 커버(160)를 포함하는 것을 특징으로 한다.3, the suction valve seat 140 is installed at the end of the cylinder and the suction plate 141 and the discharge port 142 is formed; A discharge valve seat 150 installed on the suction valve seat 140 and having a discharge plate 151 and an suction port 152 formed therein; A valve plate 130 installed at the discharge valve seat 150 and having a suction port 131 and a discharge port 132 formed therein; It is characterized in that it comprises a head cover 160 which is installed on the valve plate 130 and serves as a movement path of the fluid passing through the inlet 131 and the discharge port 132 of the valve plate 130.
보다 상세하게 설명하면, 상기 흡입 밸브 시트(140)는 전체적으로 판 형상으로 되어 있으며, 일정 위치에 판 밸브인 흡입판(141) 및 토출되는 유체를 위한 토출구(142)가 형성되어 있다. 이러한 흡입 밸브 시트는 실린더 끝단에 바로 부착이 되어 유체의 흡입시 상기 흡입판(141)이 젖혀질 수 있도록 되어 있으나, 반대편에는 토출 밸브 시트(150)가 부착되어 있어 토출시에는 반대편으로 젖혀지지 않게 되어 있다.In more detail, the suction valve seat 140 has a plate shape as a whole, and a suction plate 141 which is a plate valve and a discharge port 142 for the fluid to be discharged are formed at a predetermined position. The suction valve seat is directly attached to the end of the cylinder so that the suction plate 141 can be flipped when the fluid is sucked, but the discharge valve seat 150 is attached to the opposite side so that the suction valve seat can not be flipped to the opposite side when discharged. It is.
상기 토출 밸브 시트(150) 또한 전체적으로 판 형상의 상기 흡입 밸브 시트(140)에 바로 부착되는 부재로서, 상기 흡입 밸브 시트(140)의 흡입판(141)에 대응되는 위치에는 흡입구(152)가 형성되어 있으며, 상기 흡입 밸브 시트(140)의 토출구(142)에 대응되는 위치에는 토출판(151)이 형성되어 있다. 판 밸브인 상기 토출판(151)은 실린더 내 유체의 흡입시에는 상기 흡입 밸브 시트(140)에 막혀 젖혀지지 않게 되어 상기 흡입 밸브 시트(140)의 토출구(142)를 막게 되며, 이와 반대로 유체의 토출시에는 젖혀져서 상기 흡입 밸브 시트(140)의 토출구(142)를 개방하게 된다.The discharge valve seat 150 is also a member directly attached to the suction valve seat 140 having a plate shape as a whole, and an inlet 152 is formed at a position corresponding to the suction plate 141 of the suction valve seat 140. The discharge plate 151 is formed at a position corresponding to the discharge port 142 of the suction valve seat 140. The discharge plate 151, which is a plate valve, is not blocked by the suction valve seat 140 when the fluid in the cylinder is sucked, thereby blocking the discharge port 142 of the suction valve seat 140. At the time of discharging, it is flipped to open the discharging port 142 of the suction valve seat 140.
상기 밸브 플레이트(130)는 상기 토출 밸브 시트(150)에 부착되는 부재로서,일정 두께를 가지고 있어 상기 판 형상의 흡입 및 토출 밸브 시트(140)(150)의 견고성을 보완하여 휘어짐 등을 방지하게 된다. 본 실시예에서는 상기 밸브 플레이트(130)의 두께만큼 유체가 남아 있는 것을 방지하기 위하여 토출 밸브 시트의 후단에 배치되어 있다. 이를 위하여 상기 밸브 플레이트(130)의 토출구(132)는 상기 토출 밸브 시트(150)의 토출판(151)이 젖혀질 수 있도록 상기 토출판(151) 전체가 유동될 수 있을 정도의 크기로 형성되어야 한다.The valve plate 130 is a member attached to the discharge valve seat 150 and has a predetermined thickness to compensate for the rigidity of the plate-shaped suction and discharge valve seats 140 and 150 to prevent bending and the like. do. In this embodiment, in order to prevent the fluid remaining by the thickness of the valve plate 130 is disposed on the rear end of the discharge valve seat. To this end, the discharge hole 132 of the valve plate 130 should be formed to a size such that the entire discharge plate 151 can flow so that the discharge plate 151 of the discharge valve seat 150 can be flipped over. do.
이에 따라 상기 밸브 플레이트에 부착되어 토출되거나 흡입되는 유체의 통로가 되는 헤드 커버(160)의 구조도 변경되어야 함은 물론이다.Accordingly, the structure of the head cover 160, which is attached to the valve plate and becomes a passage of the fluid discharged or sucked, should also be changed.
한편, 토출시의 높은 압력에 의하여 충분히 압축되기도 전에 토출판(151)이 개방되는 것을 방지하기 위하여 상기 토출판(151)을 지지할 수 있는 밸브 스프링(153), 리테이너(154)를 추가로 설치하는 것이 바람직하다.Meanwhile, in order to prevent the discharge plate 151 from being opened even before being sufficiently compressed by the high pressure during discharge, a valve spring 153 and a retainer 154 that can support the discharge plate 151 are additionally installed. It is desirable to.
이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 토출 밸브 시스템은 종래 밸브 플레이트 다음에 위치하는 토출 밸브를 흡입 밸브와 밸브 플레이트 사이의 위치, 즉 밸브 플레이트 앞에 위치시킴으로써, 상기 밸브 플레이트의 두께로 인한 클리어런스 체적을 제거할 수 있다.As described above, the discharge valve system according to the present invention locates a discharge valve positioned after a conventional valve plate between a suction valve and a valve plate, that is, in front of the valve plate, thereby reducing the clearance volume due to the thickness of the valve plate. Can be removed.
이에 따라 체적 효율 및 냉매의 흡입량이 증가하여 압축기관의 압축 효율이 향상되는 장점이 있다.Accordingly, there is an advantage in that the compression efficiency of the compressor tube is improved by increasing the volume efficiency and the suction amount of the refrigerant.
Claims (2)
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- 2002-03-09 KR KR1020020012774A patent/KR100816900B1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130226 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140224 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |